ДЕРМА НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ И МЕХОВОГО ПОЛУФАБРИКАТА И СПОСОБЫ ИХ ВЫРАБОТКИ Российский патент 2003 года по МПК C14C7/00 C14C1/00 C14C1/08 C14C3/06 C14C9/02 

Изобретение относится к способам обработки дермы шкур животных и может быть использована в производстве кожи и меха.

Основа натуральной кожи и кожевой ткани меха - дерма - представляет собой волокнистый белок - коллаген, имеющий многоуровневую структурную организацию. Отдельные структурные элементы скрепляются друг с другом посредством взаимного переплетения в различных направлениях, образуя макроструктуру - природный нетканый материал. Размеры структурных образований имеют широкие пределы и зависят от множества факторов, среди них вид и возраст животного. Кроме того, в процессах химического и механического воздействия на дерму размеры структурных элементов и межструктурных пространств изменяются.

По данным различных исследователей (А.Н. Михайлов "Химия и физика коллагена кожного покрова" М., "Легкая индустрия". 1980 г, с.6) условные размеры структурных элементов и межструктурных пространств можно представить следующим образом (табл. 1).

В технологических процессах обработки дермы, с целью получения кожи или меха, с помощью химических реагентов и механических воздействий осуществляют очистку волокнистой структуры коллагена от межволоконного вещества и частичное разделение самих волокон, затем их "сшивание" дубящими соединениями, последующее жирование, наполнение и отделочные процессы и операции.

Известные способы обработки дермы позволяют получить натуральную кожу (ГОСТ 939-88) и меховой полуфабрикат (ГОСТ 4661-76, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к такого рода продукции, однако потери площади готовой продукции составляют до 25% от площади исходных шкур, эффективность использования дубящих соединений хрома не превышает 70%, а при выработке некоторых видов кожи и 50%, что приводит к высокому содержанию хромсодержащих сточных вод (концентрация оксида хрома достигает 12 г/л), имеет место неравномерное распределение жирующих материалов в дерме, 60-80% от общего их количества откладывается в лицевом и бахтармяном слоях и лишь 20-40% - в среднем слое.

Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является натуральная кожа хромового дубления из шкур крупного рогатого скота /Справочник кожевника (технология) под редакцией Н. А. Балберовой "Легкая промышленность". 1986 г, с. 18-40).

Методика выделки включает отмоку кожевенного сырья в присутствии карбоната натрия в течение 8,5 часов, двухфазное золение: 1-я фаза в присутствии сульфида натрия и гидроксида кальция, расход которых составляет соответственно 3,2 и 4,6% от массы сырья, продолжительность обработки 10 часов; 2-я фаза - в присутствии гидроксида кальция, концентрация которого составляет 10 г/л при ЖК 1,5, продолжительность обработки 18 часов. Далее проводят преддубильные процессы, включающие обеззоливание сульфатом аммония 3% от массы голья, мягчение протосубтилином - 0,2%, промывку и пикелевание в присутствии хлорида натрия, смеси муравьиной и серной кислот, расход которых составляет соответственно 0,4 и 0,7% от массы голья. Дубление осуществляют на отработанной жидкости после пикелевания, расход хромового дубителя с основностью 40% составляет 2,2% от массы голья, в пересчете на оксид хрома, продолжительность обработки 12 часов. Затем проводят додубливание хромовым дубителем с основностью 40% и расходом 1% или органическими дубителями, расход которых составляет 3% от массы строганых кож. Жирование проводят жирующими материалами, суммарный расход которых составляет 7% от массы полуфабриката, считая на чистый жир.

Отделочные процессы и операции проводят по типовой методике. Показатели, характеризующие дерму натуральной кожи, приведены в табл. 2.

Ближайшим аналогом дермы кожевой ткани мехового полуфабриката является дерма полуфабриката шубной овчины, выработанная по " Технологии обработки шубной овчины" - М., ЦНИИТЭИлегпром, 1982 г.

Технология включает отмоку мехового сырья в присутствии кремнефтористого натрия - 1 г/; ПАВ "Новость" - 0,5 г/л, обработку осуществляют в течение 12-16 часов при температуре 35^oС, ЖК- 5. Затем после промывки и соответствующих механических операций осуществляют процессы пикелевание-дубление-жирование при ЖК-5, температуре 40^oС, продолжительность процесса 20 часов, состав рабочих растворов включает хлорид натрия - 40 г/л, уксусную кислоту - 2 г/л, серную кислоту - 2,4 г/л, хромовый дубитель с основностью 36-42%-3,5 г/л, считая на оксид хрома (III), гипосульфит натрия - 2 г/л, карбонат натрия - 2 г/л. Жировую эмульсию, состоящую из индустриального масла И-12А - 3 г/л, превоцела - 3 г/л, скипидара - 0,3 мл/л. Дальнейшие процессы и операции проводят по типовой методике. Показатели, характеризующие дерму мехового полуфабриката? приведены в табл. 2.

Недостатком известных технических решений является неравномерное распределение дубящих и жирующих веществ в структуре дермы, что приводит к снижению эффективности использования сырья и материалов и снижению потребительских свойств готовой продукции.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества дермы натуральной кожи и кожевой ткани мехового полуфабриката за счет оптимального распределения дубящих, додубливающих и жирующих компонентов на структурных элементах дермы и рациональное использование сырья и материалов.

Указанная цель достигается тем, что дерма натуральной кожи и мехового полуфабриката, включающая коллагеновую основу многоуровневой структурной организации, дубящие, додубливающие и жирующие компоненты, содержит не менее 50% общего количества дубящих, додубливающих и жирующих компонентов, распределенных на структурных уровнях коллагеновой основы, соответствующих фибриллам и субфибриллам, т.е. во внутри- и межфибриллярном пространстве, размер которого составляет от 0,1 до 1 мкм. В соответствии с вышеприведенной градацией структурных уровней коллагеновой основы фибриллы и субфибриллы имеют размер от 0,3 до 5 мкм.

Для достижения указанной цели предложен способ обработки дермы, обеспечивающий глубокое разволокнение структурных элементов коллагена, подготовку электрокинетического потенциала поверхности структурных элементов коллагена, совпадающего по знаку с электрокинетической подвижностью обрабатывающих дубящих и жирующих систем и разницей в численном значении, не превышающей 10 мВ.

Способ выработки натуральной кожи, включающий отмоку, двухфазное золение, преддубильные обработки: -обеззоливание-мягчение-пикелевание, дубление, додубливание, жирование, отличающийся тем, что продолжительность 2-й фазы золения - обжорное золение - составляет 36 часов, пикелевание проводят в присутствии неионогенных или анионных ПАВ, дубление осуществляют хромовым дубителем, содержащим не менее 50% комплексов от общего их количества с размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, додубливание осуществляют минеральными дубителями, содержащими 30-40% комплексов с размером не более 0,7 нм или органическими дубителями с молекулярной массой не менее 600 г/моль, жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащими до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм.

Способ выработки мехового полуфабриката, включающий отмоку, пикелевание, дубление, жирование, отличающийся тем, что отмоку проводят в присутствии ферментного препарата и неионогенных или анионных ПАВ, пикелевание проводят в присутствии неионогенного или анионного ПАВ, дубление осуществляют хромовым дубителем, содержащим не менее 50% от общего количества комплексов с размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, а жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащие до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм Указанная совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение поставленной цели.

Примеры конкретного выполнения.

Выработка дермы из шкур крупного рогатого скота
Отмока кожевенного сырья в водном растворе карбоната натрия - 1,6% от массы сырья, ЖК - 1,5, продолжительность 8,5 часов.

Золение двухфазное
1-я фаза водный раствор сульфида натрия - 3,2% и гидроксид кальция - 4,6%, ЖК - 1,5, продолжительность 10 часов, температура 20^oС.

2-я фаза: - концентрация гидроксида кальция - 10 г/л, продолжительность обработки - 36 часов.

Затем осуществляют промывки и механические операции мездрения, двоения.

Преддубильные процессы
Обеззоливание проводят в водном растворе сульфата аммония - 3,5% от массы голья, ЖК - 1,2, температура 37^oС, продолжительность 30 минут. Мягчение проводят на отработанной жидкости после обеззоливания протосубтилином Г-ЗХ - 0,05, продолжительность 40 минут. Пикелевание в водном растворе хлорида натрия - 5% от массы голья, муравьиной кислоты - 0,4%, серной кислоты - 0,7%, неионогенного или анионного ПАВ (взятых из ряда синтанолы, превоцелы, синтамиды) - 0,15%, ЖК - 1,2, температура 20^oС, продолжительность 3,5 часа.

Дубление проводят на отработанной жидкости после пикелевания с использованием комплексного хромового дубителя, содержащего не менее 50% от общего количества комплексов с размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, расход дубителя составляет 1,5% от массы голья, в пересчете на оксид хрома (III), продолжительность процесса - 8 часов.

Комплексный хромовый дубитель получают на основе хромихроматов с мольным соотношением оксида хрома (III) и оксида хрома (VI), равным 0,8-1,2, путем их растворения в серной кислоте до полной деолификации хрома (III) и последующего восстановления хрома (VI) нерганическими и органическими восстановителями с промежуточной корректировкой основности дубителя введением дихромата натрия или калия (пат. РФ 2132388, С 14 С 3/06).

Додубливание проводят с использованием комплексного хромового дубителя, содержащего 30% комплексов с размером не более 0,7 нм, расход дубителя составляет 1% от массы строганых кож. ЖК - 1, температура 65^o, продолжительность 1 час или органического дубителя с молекулярной массой 600 г/л.

Жирование проводят с использованием жирующей композиции, состоящей из эмульгируемых и неэмульгируемых жировых веществ в соотношении соответственно 60-70:40-30, которые образуют прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержат до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм, образующей прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/л и содержащей до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм. Общий расход жира при этом составляет 7,5% от массы полуфабриката в пересчете на чистый жир.

Компоненты жирующей композиции выбирают из ряда: эмульгируемые жиры - ализариновое масло, мыло "Монополь", сульфатированный рыбий жир, кожпаста; неэмульгируемые жиры - рыбий жир, касторовое масло, синтетический жир.

Дальнейшие процессы и операции проводят по типовой методике.

При нарушении совокупности указанных параметров не обеспечивается необходимое разволокнение структурных элементов дермы и не достигается оптимальное распределение дубящих соединений хрома и жировых веществ в структуре дермы, что приводит к перерасходу сырья и материалов на единицу готовой продукции и снижению ее качества
Пример выделки мехового полуфабриката шубной овчины.

Отмоку мехового сырья проводят в присутствии кремнефтористого натрия - 1 г/л, анионных или неионогенных ПАВ - 0,5 г/л, протосубтилина Г-ЗХ - 0,01 г/л при ЖК - 5, продолжительность обработки 12 часов, температуре - 35^oС.

Пикелевание-дубление-жирование проводят при ЖК - 5, температуре 40^oС в течение 20 часов, состав рабочих растворов включает: хлорид натрия - 40 г/л, уксусная кислота - 2 г/л, серная кислота - 2,4 г/, анионное или неионогенное ПАВ - 0,5 г/л, хромовый дубитель, содержащий не менее 50% от общего количества комплексов с размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, а жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащими до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм.

Жирование осуществляют жировыми композициями, состоящими из эмульгируемых и неэмульгируемых жировых веществ в соотношении соответственно 60-70: 40-30, которые образуют прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержат до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм.

Все последующие процессы и операции проводят по методике прототипа.

Нарушение совокупности указанных параметров приводит к перерасходу сырья и материалов на единицу готовой продукции и снижению ее качества.

В табл. 2 приведены показатели качества кожи и мехового полуфабриката и основные параметры их выработки.

Изобретение касается коллагеновой основы натуральной кожи и мехового полуфабриката и относится к легкой промышленности. Дерма натуральной кожи и мехового полуфабриката включает дубящие, додубливающие и жирующие компоненты, не менее 50% общего количества которых распределены на структурных уровнях коллагеновой основы, соответствующих фибриллам и субфибриллам. Дермы получают способом, включающим подготовительные и преддубильные процессы и операции, предусматривающие глубокое разволокнение структуры дермы, использование комплексных хромовых дубителей, содержащих не менее 50% комплексов от их общего числа размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, а жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащими до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм. Техническим результатом является улучшение качества дермы натуральной кожи и кожевой ткани мехового полуфабриката путем оптимального распределения дубящих, додубливающих и жирующих компонентов на структурных элементах дермы и рациональное использование сырья и материалов. 3 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Дерма натуральной кожи и мехового полуфабриката, включающая коллагеновую основу многоуровневой структурной организации, дубящие, додубливающие и жирующие компоненты, отличающаяся тем, что не менее 50% общего количества дубящих, додубливающих и жирующих компонентов распределены на структурных уровнях коллагеновой основы, соответствующих фибриллам и субфибриллам. 2. Способ выработки натуральной кожи, включающий отмоку, двухфазное золение, преддубильные обработки - обеззоливание - мягчение - пикелевание, дубление, додубливание, жирование, отличающийся тем, что продолжительность 2-й фазы золения - обжорное золение составляет 36 ч, пикелевание проводят в присутствии неионогенных или анионных ПАВ, дубление осуществляют хромовым дубителем, содержащим не менее 50% комплексов от общего их количества с размером не более 0,5 нм и степенью одификации не более 40%, додубливание осуществляют минеральными дубителями, содержащими 30-40% комплексов с размером не более 0,7 нм или органическими дубителями с молекулярной массой не менее 600 г/моль, жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащими до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм. 3. Способ выработки мехового полуфабриката, включающий отмоку, пикелевание, дубление, жирование, отличающийся тем, что отмоку проводят в присутствии ферментного препарата и неионогенных или анионных ПАВ, пикелевание проводят в присутствии неионогенного или анионного ПАВ, дубление осуществляют хромовым дубителем, содержащим не менее 50% от общего количества комплексов с размером не более 0,5 нм и степенью олификации не более 40%, а жирование осуществляют жировыми композициями, образующими прямые водные эмульсии с сорбционной устойчивостью не менее 5 мг/г и содержащие до 50% частиц дисперсной фазы размером не более 1,0 нм.